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柴油發(fā)電機(jī)工作原理 柴油發(fā)電機(jī)組是一種小型發(fā)電設(shè)備,系指以柴油等為燃料,以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的動(dòng)力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上,定位使用,亦可裝在拖車上,供移動(dòng)使用。柴油發(fā)電機(jī)組屬非連續(xù)運(yùn)行發(fā)電設(shè)備,若連續(xù)運(yùn)行超過12h,其輸出功率將低于額定功率約90%。盡管柴油發(fā)電機(jī)組的功率較低,但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全,便于操作和維護(hù),所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護(hù)、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門。 柴油機(jī)的工作是由進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣這四個(gè)過程來完成的,這四個(gè)過程構(gòu)成了一個(gè)工作循環(huán)。活塞走四個(gè)過程才能完成一個(gè)工作循環(huán)的柴油機(jī)稱為四沖程柴油機(jī)。進(jìn)氣,它的任務(wù)是使氣缸內(nèi)充滿新鮮空氣,壓縮時(shí)活塞從下止點(diǎn)間上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),后續(xù)燃燒膨脹,排氣沖程的功用是把膨脹后的廢氣排出去,以便充填新鮮空氣,為下一個(gè)循環(huán)的進(jìn)氣作準(zhǔn)備。當(dāng)工作沖程活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)附近時(shí),排氣閥開起,活塞在曲軸和連桿的帶動(dòng)下,由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),并把廢氣排出氣缸外。 在柴油機(jī)汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合,在活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動(dòng)活塞下行,稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力量,從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,利用‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機(jī)就會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢,經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。 這里只描述發(fā)電機(jī)組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出,還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和回路。


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柴油發(fā)電機(jī)組的機(jī)組功率標(biāo)定 油機(jī)發(fā)電機(jī)組是由柴油發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)組合而成的。柴油發(fā)電機(jī)允許使用的 功率受零部件的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷的限制,因此,需規(guī)定允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的 功率,稱為標(biāo)定功率。 柴油發(fā)電機(jī)不能超過標(biāo)定功率使用,否則會(huì)縮短其使用壽命,&至可能造成事故。 1.柴油機(jī)的標(biāo)定功率 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在柴油發(fā)電機(jī)銘牌上的標(biāo)定功率分為下列四類: (1)15分鐘功率即柴油發(fā)電機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘的 有效功率。是短時(shí)間內(nèi)可能超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)和要求具有加速性能的標(biāo)定功率,如汽車、摩托車等柴油發(fā)電機(jī)的標(biāo)定功率。 (2)1小時(shí)功率即柴油發(fā)電機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)的 有效功率。如輪式拖拉機(jī)、機(jī)車、船舶等柴油發(fā)電機(jī)的標(biāo)定功率。 (3)12小時(shí)功率即柴油發(fā)電機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí)的 有效功率。如電站機(jī)組、工程機(jī)械用的柴油發(fā)電機(jī)標(biāo)定功率。 (4)持續(xù)功率即柴油發(fā)電機(jī)允許長時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的 有效功率。 對于一臺(tái)機(jī)組,柴油機(jī)輸出的功率是指它的曲軸輸出的機(jī)械功率。根據(jù)GB1105-74規(guī)定,電站用柴油機(jī)的功率標(biāo)定為12小時(shí)功率。即柴油機(jī)在大氣壓力為101.325kPa,環(huán)境氣溫為20℃,相對濕度為50%標(biāo)準(zhǔn)工況下,柴油機(jī)以額定轉(zhuǎn)速連續(xù)12小時(shí)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),達(dá)到的有效功率,用Ne表示。 美國康明斯NT系列柴油機(jī),其功率分為持續(xù)功率和備用功率,兩者功率之比為0.91:1,相當(dāng)于我國12小時(shí)功率和持續(xù)功率之分。 2.交流同步發(fā)電機(jī)的額定功率 交流同步發(fā)電機(jī)的額定功率是指在額定轉(zhuǎn)速下長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),輸出的額定電功率,用PH表示。 根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境和技術(shù)要求,機(jī)組輸出的額定功率,由下式進(jìn)行計(jì)算: PH=K1·n(K2K3NeH-Np)(kw) 式中PH—同步交流發(fā)電機(jī)輸出的額定功率(kw); NeH—柴油機(jī)輸出的額定功率(PS); K1—單位變換系數(shù)(即kW/PS)K1=0.736; K2—柴油機(jī)功率修正系數(shù); K3—環(huán)境條件修正系數(shù); n—同步交流發(fā)電機(jī)的效率; Np—柴油機(jī)風(fēng)扇及其他輔助件消耗的機(jī)械功率(PS)。 通常我們把柴油機(jī)輸出額定功率(PS)與同步交流發(fā)電機(jī)輸出的額定功率(kw)之比,稱為匹配比,用K表示,即 K值的大小受當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?、環(huán)境溫度和相對濕度等多種因素的影響,對于在平原上使用一般要求的機(jī)組,通常K值取1.6對使用要求較高的機(jī)組K值應(yīng)取2。



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